时间：2023-02-02 22:55:17
关键词 压滤机；二段脱水；一段脱水；脱水效果
中图分类号：TD946 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）10-0141-01
1 项目背景
选煤是洁净煤技术的基础，也是煤炭深加工（焦化、汽化、液化和制作水煤浆）和洁净、高效利用的前提。自2012年初以来，煤炭行情持续走低，各精煤用户对于煤炭质量尤其是洗精煤产品水分过高的问题日趋重视。由于禹州地区原煤存在粒度细，煤泥含量大，优质煤主要存在于-0.5 mm的特性，导致选煤公司洗精煤水分长期偏高，稳定在21%左右，远超出客户水分要求，加之煤炭形势下滑，选煤公司精煤销售工作十分困难，因此如何减低精煤水分，满足客户要求，成为选煤公司迫在眉睫的问题。为降低精煤水分，我单位河南永锦选煤有限公司对浮选系统脱水工艺进行了改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，改造前后效果对比明显，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题。
2 项目的提出
选煤公司原设计脱水工艺流程采用的是：主洗精煤采用立式离心脱水机进行脱水，主要处理+0.5 mm精煤产品，水分根据入洗原煤不同，稳定在5%-9%，设备脱水效果良好；-0.5 mm浮选精煤产品脱水采用二段脱水工艺，即浮选精煤先经过沉降过滤式离心脱水机脱水，脱水后的产物作为粗精煤产品，产品水分在20%-22%，其离心液和滤液（0.045 mm颗粒含量达到40%以上）进入快开式压滤机进行脱水，滤饼水分在26%-27%左右，工艺流程图详见图1，两种脱水设备脱水效果不佳，产品水分均偏高，因此如何优化选煤公司脱水工艺，提高设备脱水效果成为降低选煤公司洗精煤水分的关键。
图1 改造前二段脱水环节工艺流程图
项目改造内容一：优化脱水系统工艺流程
根据实地了解其他选煤厂脱水工艺流程及脱水设备的应用情况，结合2013年4月份选煤公司工业化试验，最终我们提出了将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水，即浮选精煤不通过沉降过滤式离心脱水机而直接进入快开式压滤机进行脱水。通过优化脱水改善快开式压滤机脱水工况及入料特性，提高压滤机处理能力，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，改造后工艺流程图见图2。
图2 改造后一段脱水环节工艺流程图
3 改造前后洗精煤综合水分效果评价
改造前后，根据各精煤组成部分比例计算，理论分析洗精煤综合水分变化如表1所示。
通过表1可以看出，根据改造后压滤机水分降至21.5%进行理论计算，洗精煤综合水分达到16.8%。但由于近期所入洗的二矿、一矿原煤煤质粒度组成较之前发生较大差异，以二矿为例，二矿原煤大筛分实验数据显示-0.5 mm含量达到了45%，较之前提高12%，一矿原煤-0.5 mm含量也较之前提高7%。而这种粒度变细的变化导致浮选精煤量较之前提高8%左右。我们通过测量计算得出，目前主洗精煤量占总精煤含量的22%，浮选精煤占到了78%，这样洗精煤理论综合水分为18.1%与选煤公司目前调试结果18.3%仅相差0.2%，同时我们统计了12月3号-12号商品销售精煤（均为当日生产落地精煤）综合水分为17.9%，与理论水分也相差0.2%。
综上所述，通过对浮选系统脱水工艺进行改造，将原设计的浮选精煤二段脱水工艺改为一段脱水工艺，能够很好的解决选煤公司精煤水分过高的问题，取得了很好的预期效果。
本文首先介绍了选煤厂常用的选煤工艺，其次对选煤工艺设计方法进行分析，然后阐述选煤工艺设计的发展趋势，最后提出选煤工艺管理方法。
关键词：
选煤工艺；设计；管理；发展
1选煤厂常用的选煤工艺
选煤就是选煤厂通过机械处理的方法，依据原煤的物理化学性质的差异，将原煤中的矸石和其他杂志分选去除，从而获得高质量的煤炭。选煤厂选煤需要多个连续作业的机械加工过程组成。目前我国常用的选煤工艺包括以下几种：①跳汰+浮选选煤工艺；②三产品重介+浮选选煤工艺；③跳汰初选+粗精煤重介+浮选选煤工艺；④大直径重介旋流器+粗煤泥分选+浮选选煤工艺；⑤块煤重介+末煤重介+浮选选煤工艺。跳汰选煤方法不改变煤的物理性质，通过上下脉动为主的介质中实现物料分选的重力选煤方法，目前在我国选煤厂中应用较广。重介质选煤所用介质的密度是介于煤与矸石之间的。密度低于介质的无聊漂浮在上面，高于介质密度的矸石则沉在下面。重介选煤如果条件合适，分选精度较高，能够获得高质量的精煤且产率较高，容易自动化控制管理。重介选煤采用分级入选。分选块煤通常在重力作用下用重介质分选机进行；分选末煤则在离心力作用下用重介质旋流器分选。我国煤层条件差，断层较高，顶底板较破碎，原煤存在较大差异，随着采煤机械化水平的提高和原煤入选比例的增大，煤泥的产生量增幅巨大。目前大直径重介旋流器和大直径无压给料三产品重介质旋流器等新型设备研发完成，已经应用在新建的选煤厂中，采用大直径重介旋流器+浮选的选煤工艺。我国目前选煤工艺流程的模式分为：两段或两段半，而国外和国内大型选煤设计企业已采用三段选煤模式，即增加粗煤泥分选。
2选煤工艺设计方法分析
2.1选煤成本对选煤工艺设计的影响选煤工艺设计过程中需要充分考虑选煤成本因素。随着选煤厂设计水平不断提升，选煤工艺设计更加合理，选煤设备的自动化程度也越来越高。因此，能够在保证生产效率的前提下，尽可能的降低选煤成本是十分必要的。在选煤方法确定后，选煤工艺设计的各个环节都对选煤效率和选煤成本产生影响，决定着选煤厂的经济效益。在选煤厂建设完成后，如果出现设计不合理的工艺环节，需要进行合理的改造，从而优化整个工艺设计。
2.2煤质对选煤工艺设计的影响煤质的好坏直接决定着选煤厂工艺设计的方法。选煤厂在选煤工艺确定前，需要对煤质进行深入的分析，准确了解煤质的相关特性，保证选煤厂设计科学合理，同时也是衡量选煤工艺设计水平的重要标准。我国地域较广，不同地区的煤质差别较大，甚至同一矿井不同煤层煤质的特性也各不相同。因此选煤厂确定选煤工艺前，需要对煤质方面的资料认真分析。如果煤质分析不认真，那么很容易出现设计的错误，甚至影响整个选煤厂的设计工作。首先，选煤厂设计人员需要十分熟悉开采煤层的结构特点，充分了解煤矿的生产运输方式和开采方法，在此基础上进行煤质试验，如果条件允许设计人员可依据工艺要求做浮沉及泥化沉降等试验；其次，选煤工艺选择时需要结合煤质特性综合分析，不能仅仅对煤质数据单独分析，应该把资料的数据规律和分析内容与设备选择、产品定位、选煤方法选择等综合分析，充分发挥煤质分析工作的意义。
2.3选煤工艺对设备的要求随着选煤工艺和设备的发展，越来越的技术先进，性能优越的选煤设备被研制出来，更好的保障选煤厂选煤生产。选煤设备的选择需要符合选煤工艺的需求，并熟悉所选设备的性能、参数和运行条件等，使设备在工作过程中可以充分发挥其性能，并尽可能的节约投资成本。3选煤工艺设计的发展趋势选煤技术的发展十分快速，选煤厂选煤工艺设计未来的发展方向是：工艺系统简单化和经济效益最大化。随着机电一体化和电子信息技术的进步，选煤设备的自动化程度越来越高，选煤工艺设计时需充分结合先进的选煤设备。此外，为了更好的提升煤炭的综合利用效率，提升煤炭的附加值，未来选煤厂应建成为综合性工厂，既可以对煤炭进行深加工又可以对其综合利用。因此未来对选煤工艺设计的要求也不断提升。
4选煤工艺管理方法
4.1介质管理的科学化选煤厂应强化介质储运和使用的管理，例如：加大铁粉质量的监督，提升磁选机工作效率，改善脱介筛喷水，从而加强选煤厂介质系统工艺管理。此外，吨煤介耗水平是反映工艺系统和介质管理的重要指标，介耗的高低直接影响着选煤厂的经济效益。
4.2提高选煤厂的信息化管理选煤厂建立以集控室网络服务器为核心的信息管理网，并与厂内业电视网、生产监控系统互联，形成广域计算机网络，对选煤厂管理信息进行综合处理，有助于生产过程中及时的根据生产需要调整设备参数，提升选煤厂的管理水平，提高生产效率和产品质量，并提高经济效益。
4.3加强选煤设备的维护与检修选煤厂设备具有以下特点：自动化、连续化和精密化等，机电设备的运行情况对选煤厂能否正常生产有着直接的影响，因此需要加强选煤设备的维修和维护。选煤设备的维护与检修措施如下：一是严格执行包机责任制，包机人员需按照操作规程进行合理的保养，如发现安全隐患或其他问题应及时排除。如果发现问题较为严重不能独自解决，需要及时通知机电技术员和班组设备员，进而采取有效的措施处理。二是机电设备检修需要定期维修保养，并按设备的实际情况，制定检修方案，有效的降低检修费用并提高检修质量，避免发生机电事故影响生产的情况。
5结论
随着我国环境保护要求的提高，煤炭燃烧对环境造成的污染已经越来越受到关注，我国环境保护法对煤炭质量的要求也越来越严格。煤炭洗选是降低煤炭中污染物质的有效措施。选煤是洁净煤技术研究的工作重点，是工业燃煤大大减少烟尘和SO2排放量的最经济和最有效的措施。
参考文献
[1]李崇珍.选煤工艺现存问题与对策研究[J].技术与市场，2015(8).
[2]马本才.选煤工艺现存问题与对策建议[J].科技创新与应用，2014(20).
[3]王玉鑫.论选煤工艺设计的基础[J].煤炭技术，2005(9).
【关键词】选煤厂；工艺优化；重介浅槽分选机；可行性
0.概述
屯兰选煤厂是1997年建成投产的矿井型炼焦煤选煤厂，原设计入洗原煤能力400万吨/年，采用“跳汰主选、浮选”工艺；2002年以后经过一系列技术改造后，目前采用“动筛排矸、重介—浮选联合工艺”， 实际生产能力可达500万吨/年，主要入洗屯兰矿井的原煤。采用无压三产品重介质旋流器 （3GDMC1200/850A）为主要分选设备，配以其它高效辅助设备， 形成一套简化、高效、可靠、灵活的选煤工艺示范系统。近年来，随着入洗原煤煤质的变差，矸石含量越来越大，生产工艺系统存在的问题越来越明显，严重制约着矿井和选煤厂的生产。为了适应煤矿生产需求和煤质与市场变化，屯选必须进行技术改造，刻不容缓。
1.技术改造的必要性
1.1选煤厂处理能力匹配的需要
屯选经过2002年以后的技术改造后后，原煤实际处理能力可达500万吨/年，随着屯兰矿井开采能力不断提高，老选厂现有的生产能力与矿井的发展已不匹配，尤其是准备车间动筛排矸已经无法满足排矸要求，影响矿井和选煤厂的正常生产，并进一步制约着选煤厂的可持续发展。因此，对屯选进行技术改造十分必要。
1.2选煤厂新工艺发展的需要
选煤厂现有生产工艺为+50mm动筛排矸，50-0mm不脱泥无压三产品重介旋流器分选， -0.5mm煤泥浮选工艺。随着矿井地质条件的变化，煤炭质量逐渐变差，毛煤矸石含量不断增大，目前毛煤中的矸石量已经超过了动筛跳汰机的处理能力。尤其当综采工作面出现地质构造（断层或无炭柱）时，毛煤矸石量进一步加大，动筛处理不过来，常常造成动筛排矸轮卡堵。片矸挤出筛板，或进入原煤，给后续洗选工艺带来困难；或堵塞连通管，直接造成生产影响。矸石带煤损失严重，既造成经济损失，又不利于矸石的后续治理，给破碎机造成一定影响。为改善处理工艺，提高排矸效率，必须对选煤排矸预分选工艺进行技术改造。
1.3提高设备处理效率的需要
随着矿井开采机械化程度的提高，煤质变差，矸石量大，大量煤泥进入重介分选系统，造成导致无压三产品旋流器处理能力下降，重介系统分流量过大，悬浮液密度不稳定，灰分高，介耗增加，职工劳动强度增大，使得选煤厂生产能力严重下降。因此，为提高生产效率，保证入洗原煤质量，提效降耗成为必然，需对选煤厂进行技术改造。
2.技术改造的可行性分析
2.1 煤质分析
屯选的入选原料煤全部来自屯兰矿井应。其中可采煤层主要为 02、2、4、8、9煤层，各煤层结构均比较复杂，夹层矸都有2-4层，顶底板及夹矸岩性多为泥岩和砂质泥岩。屯兰矿井目前开采2煤层和8煤层，其中2煤层为中灰、低硫煤，8煤层为低中灰、中高硫煤。随着井下地质条件及开采工艺的变化，出煤质量逐渐变差，矸石含量大，原煤灰分经常在40%以上。
根据近几个月原煤筛分资料及浮沉资料，综合作出原煤筛分试验报告表（表3.1-1）和50-25mm浮沉试验报告表（3.1-2）。
表3.1-1 原煤筛分试验报告表
表3.1-2 50-25mm浮沉试验报告表
由表3.1-1可知：原煤灰分为45.16%，属于高灰分煤；+25mm矸石量为25.15%，灰分为76.34%，毛煤中矸石较高，为提高洗煤分选效果，需采用处理能力大、排矸效率高的工艺进行原煤排矸，0-50mm各粒级物料含量较为均匀，随着粒度的减小，灰分逐渐下降；0.5-0mm粒级灰分最低，为21.1%，说明矸石不易泥化。50-25mm粒级主导密度为1.3-1.4、1.8-2.0、+2，0g/cm3， 产率分别为 17.56%、11.32%、55.88%，说明50-25mm中矸石含量较大，当分选密度为1.6g/cm3时，浮沉累计产率为73.51%，累计灰分为74.35%。
由表3.1-2可知，当理论分选密度为1.40，2.0g/cm3时，可选性极难选；当理论分选密度为1.5g/cm3时，可选性较难选；当理论分选密度为1.6 g/cm3时，可选性为易选；当理论分选密度为1.8g/cm3时，可选性为中等可选。因此在原煤准备环节，提高矸石预排有利于提高后续洗选生产能力，满足矿井生产，同时进一步降低处理成本。
2.2重介浅槽预排矸分析
2.2.1采用重介浅槽预排矸，预先排除原煤中的块矸石，改善原煤质量，减少三产品重介旋流器矸石入量，提升了三产品重介旋流器处理能力和利用效率，达到增加选煤厂生产能力、降低生产成本的目的。
2.2.2使用重介浅槽预排矸工艺，设置分级脱泥。原煤脱泥后，由于进入重介旋流器中的煤泥含量少，介质分流量可大大减少，从而既可减少进入磁选系统的物料量，又可以稳定介质密度。
2.2.3选前脱泥减少了比表面积大的细颗粒煤泥与重介质悬浮液的接触机会，有利于磁性物的回收，提高了脱介筛、磁选机的工作效率。
2.3重介浅槽分选机工作原理
重介浅槽分选机的主要工作原理是浅槽分选机的分选原理是利用煤和矸石密度的不同在相对静止的重介悬浮液中自然分层。由于浅槽分选机的分选长度一般只有1.6～1.8m，煤和矸石在悬浮液中的停留时间很短，大约是普通跳汰机的1/5～1/8，是动筛跳汰机的1/2～1/3，同时煤和矸石在浅槽内的运动十分平稳，可以认为是相对静态分选，煤和矸石在悬浮液中很少相互挤压摩擦，因此可以最大限度的提高设备的分选精度，减轻分选作业产生的次生煤泥量。
重介浅槽分选机具有以下特点：
①分选精度高，产品回收率高，对煤质、原煤入选量、粒度组成波动等适应性强。由于井下地质条件的变化，矿井的原煤灰分波动较大；另外，井下综采工作面割煤速度的调整、割煤方式发生变化等因素的影响，入洗块煤量也会出现频繁的波动。选用重介浅槽工艺可以充分发挥其适应性强的特点，在入洗块煤数、质量发生变化时，不需对任何操作参数进行调整即可实现正常生产。②分选上限高、分选粒度宽（200-13mm），能有效减少大块矸石及煤的破碎率，降低能耗，对降低最终产品水分有利。③单台设备通过能力大，能及时排除大量矸石，可大大简化工艺环节，减少厂房体积。④自动化程度高，悬浮液密度可自动调节。可实现无人值守，有利于提高劳动生产率。
2.4设计工艺流程
设计生产工艺为：矿井来煤在主井井口房经筛孔为200mm的毛煤分级筛分级后，筛下物经皮带转载后运至新建块煤浅槽分选车间，在车间内经分级脱泥筛（分级粒度25mm）分级、脱泥后分成200-25mm和-25mm两个粒度级，200-25mm进入浅槽分选机分选，-25mm以下作为混煤进入选煤厂后续系统继续分选。200-25mm块煤经浅槽分选机分选成2个产品，块精煤和块矸石，块精煤经脱介、破碎后，掺入-25mm末煤；矸石经脱介后，作为最终的矸石产品。脱泥筛的筛下水，经振动弧形筛、末煤离心机脱水后，也掺入-25mm末煤，振动弧形筛的筛下水、末煤离心机离心液用泵打入选煤厂处理。
2.5工艺系统技术操作说明
屯选实现浅槽排矸系统改造后，矿井原煤经棒条筛分选去除特大矸石，筛下物经皮带转载至浅槽排矸车间，先经过-13mm分级筛分级，筛下物直接进入主厂房；筛上物进入浅槽排矸系统，矸石经矸石皮带输送至矸石山，轻产物经脱水、破碎达到50mm以下后输送进入原煤仓进行后续洗选，主洗工艺不变。
3.效益分析
随着屯兰矿井地质条件的变化，煤炭质量越来越差，毛煤矸石含量不断增大，原来排矸设备动筛不能满足生产需要，常常造成排矸轮卡堵，片矸挤出筛板或进入原煤仓或堵塞连通管，对生产造成影响。同时，由于动筛常处于超负荷运转，系统磨损严重，设备故障率高，配件采购困难，且价格较高，维修成本居高不下，浅槽排矸系统的实施，提高生产能力，简化工艺环节，分选时间短，维修成本低，在满足生产需求的同时降低能耗、节约成本，降低职工的劳动强度，为屯选取得良好的经济效益和社会效益。
4.结束语
经过上述技术方案的改造后，使屯选在选煤行业探索实践新工艺、新方法迈向更深的层次，更加适应目前煤炭市场和煤炭深加工发展的需要，保证选煤厂系统的稳定运行，洗出高质量的炼焦精煤的同时实现清洁生产 ，从而有力地促进了企业的经济发展。
【参考文献】
[1]段明海.浅析模块重介浅槽选煤系统的应用[J].露天采矿技术，2006，（04）.
[关键词]哈密地区煤炭；洗选工艺；全级入选；
中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0197-01
0 绪论
哈密地区位于新疆东部，是国家“疆电东送”、“疆煤东运”战略的重要能源基地，拥有三道岭、沙尔湖、大南湖、巴里坤西部、三塘湖、淖毛湖、野马泉七大藏煤区，探明煤炭储量约2000亿t，远景储量超过5708亿t，分别占中国和新疆预测资源量的12.5%、31.7%，居全疆第一位。哈密地区煤炭成煤时代以侏罗纪为主，其次是早白垩世、石焦二叠纪，煤种以长焰煤、不粘煤、褐煤为主，另有少量焦煤、肥煤。煤质具有挥发分、高发热量、高反应活性、低灰、低硫、低磷的特点，是优质的动力发电用煤、中低温干馏和工业气化用煤。
1 哈密煤炭洗选加工的必要性
（1）稳定煤质的需要。哈密煤炭一般是筛分后直接销售给电厂、兰炭厂、制气厂等。但随着煤炭资源整合，各煤矿采用综采后原煤含矸量增加，而兰炭厂和电厂对煤质要求比较稳定，许多煤矿生产的原煤已不能满足客户的要求，因此需要通过洗选加工为用户提供质量稳定的产品。
（2）环保的需要。由于煤中有一些有害元素，如硫、磷、氯、氟等，通过洗选加工可以减少煤中的有害元素的含量，从而减少煤炭在气化、液化的过程中产生的有害气体，达到保护环境的目的。
（3）提高经济效益的需要。通过洗选加工可以为客户提供质量稳定合格的产品，提高煤炭在低温干馏和工业气化过程中的产气率和产油率，还可以减少无效运输，增加企业经济效益[1]。
2 哈密煤炭洗选工艺及存在的问题
目前，哈密地区建设的选煤厂洗选加工工艺主要采用块煤动筛跳汰排矸和块煤重介浅槽排矸。动筛跳汰[2]排矸主要适用于矿井原煤块煤排矸，分选下限>25mm，对入料粒度和稳定性要求比较高，且单台处理能力较低；块煤重介浅槽[3]排矸具有处理能力大、分选精度高、设计分选下限低（可达13mm以下）的特点，是目前最常见、应用最广泛的动力煤分选工艺。但是，由于哈密地区主要以高内水的不粘煤、褐煤为主，因此选前分级效率低、效果差，为保证系统的正常运行，在实际生产往往达不到设计下限[4]，通常将分选下限上调到25mm以上，25mm以下的末煤不分选。以上两种煤炭洗选工艺均为块煤排矸降灰。受矿井采煤层、开采方式的影响，块煤比例仅为30%左右，因而60%以上的末煤未经洗选直接与分选的块煤进行掺配，导致产品质量波动较大，产品质量完全取决于原煤煤质质量的好坏。
3、哈密地区煤炭洗选工艺的选择
选煤方法的选择主要取决于原煤的可选性。一般说，跳汰工艺具有分选精度较高，生产技术成熟，易于管理，生产成本低等特点，是易选煤的首选工艺。笔者认为，鉴于哈密地区广阔的兰炭生产用煤、固定床气化用煤、发电粉煤锅炉用煤市场，采用0～100mm全粒级入选、旋流器高频筛回收粗煤泥、细煤泥浓缩压滤混掺转筒烘干器工艺，如图1 所示，通过合理的调配选煤产品粒级和质量，完全可以达到 “全级入选，提高质量，增加效益”的目的。
3.1 精煤粒度等级的确定
根据《常压固定床煤气发生炉用煤标准》（GB/T9143-2008）可知，煤气发生炉用煤适宜的粒度范围为13～100mm；《兰炭用煤技术条件》（GB/T25210-2010）中对兰炭生产用煤的粒度要求为13～50mm或13～80mm；《发电粉煤锅炉用煤技术条件》（GB/T7562-1998）对发电用煤粒度要求为0～50mm；《高炉喷吹用无烟煤技术条件》（GB/T18512-2008）对高炉喷用煤要求为0～25mm。
0～100mm全粒级入选工艺，选出的50～100mm块煤可作为常压固定床煤气发生炉的理想原料；选出的13～50mm块煤作为兰炭生产用煤的理想原料；选出的0～13mm可作为洗精煤面可以作为发电粉煤锅炉及高炉喷用原料，实现了 “全级入选，提高质量，增加效益”的目的。
3.2 中煤的利用
选出的中煤其本身含有一部分精煤，可将中煤进行破碎再洗选，以提高洗煤回收率。也可将破碎后的中煤混配部分精煤，使其低位发热量达到3500kcal/kg，可满足哈密地区大量工矿企业自备电厂链排锅炉的生产用煤要求。
3.3 粗煤泥的利用
分选出的粗煤泥多为综采过程中产生的0～3mm的粉煤，这部分粉煤
灰分很高，经洗选所得粗煤泥性能接近粉煤灰，根据《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005），粗煤泥经转筒烘干及再破碎后，其指标达到了作为拌制水泥混凝土和砂浆时所用掺合料的Ⅱ级粉煤灰，指标达到水泥生产过程中作活性混合材料的Ⅰ级粉煤灰。鉴于哈密地区新近投产的新天山水泥厂的多家水泥生产企业，粗煤泥的市场是广阔的。
3.4 煤泥的利用
分选出的煤泥经转筒烘干后，可作为哈密地区针状焦、型煤企业的优质辅煤，也可作为高炉喷吹用原料。
4 结语
综上所述，针对哈密地区煤炭资源的概况，分析了哈密地区煤炭洗选的必要性，鉴于哈密地区广阔的电力用煤、兰炭生产用煤、工业气化用煤市场及洗煤副产品市场，笔者认为对哈密地区煤炭洗选工艺应选择0～100mm全粒级入选、旋流器高频筛回收粗煤泥、细煤泥浓缩压滤混掺转筒烘干器工艺，并对精煤的粒度分级、中煤及煤泥的产销提出了建议。
参考文献：
[1] 娄德安.府谷煤炭洗选加工工艺分析[J].2011年全国选煤技术交流会论文集，2011（108）.
[2] 杨俊利.我国动力煤分选技术的研究与开发[J].选煤技术，2002（5）.
关键词：煤泥水，处理工艺，絮凝药剂，沉淀
前言
煤泥水是指煤炭在分选加工过程中所产生的介质用水，是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水，其中含有大量的煤泥和泥砂，给矿区附近的环境造成了严重的污染，煤泥水已是煤炭工业的主要污染源之一，越来越受到人们的重视。煤泥水处理和煤炭的洗选加工密切相关，随着对选煤产品的要求愈加严格、选煤工艺的愈加复杂、选煤厂的大型化愈加明显，以及水资源的愈加珍贵和环境保护标准的愈加苛刻，煤泥水处理已经变成了整个选煤工艺中涉及面最广、投资最大、最复杂、最难管理的工艺环节。煤泥水特别稳定，悬浮物浓度和COD浓度都很高，而且颗粒表面带有较强的负电荷，静置几个月也不会自然沉降，因此处理非常困难，煤泥水必须实现厂内循环再利用。
煤矿煤泥水的直接排放，不仅严重地污染了周围的环境，而且还会造成大量煤泥的流失。如果煤泥水经适当处理后回用于洗煤，不仅解决了环境污染问题，而且还会为企业带来显著的经济效益，其中包括回收煤泥所得和节省洗煤用水的水费和免交的排污费。
1、煤泥水的产生
湿法选煤需要大量的水，以跳汰洗煤为例，每入选lt原煤约需3~5m3循环水，还需补加部分清水。而这些水经过洗选过程后就含有了大量的细小颗粒，通常把这种含有粒径小于1mm的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水，也叫洗煤废水。
煤泥水有两种，一种是煤质较好的原煤洗选所产生的煤泥水，这类废水所含的颗粒粒度较大，浓度较低，处理相对比较容易。另一种是高泥质原煤洗选所产生的煤泥水，这类废水悬浮物浓度高，颗粒细小，且表面带有较强的负电荷，是一种稳定的胶体体系，难于处理。我国有相当数量的原煤是年轻煤种，属于高泥质化原煤，洗选所产生的煤泥水浓度高，处理难度大。
2、煤泥水污染特性
煤泥水是原煤洗选加工过程中产生的废水，其主要污染物是煤和泥岩粉末及其水解后形成的悬浮物，以及少量的金属离子和有机药剂等.
煤泥水的污染主要表现在以下几个方面:
(l) 悬浮物是煤泥水中的主要污染因子，煤泥水中悬浮物浓度严重超标，一般达9000~40000mg/L，超过国家规定的排放标准的20~30倍，使其被污染的水体呈黑色，降低水的透明度，影响水生动植物光合作用，同时造成水域的景观污染。
(2) 煤泥水中的溶解物种类繁多，各厂均不相同，同时煤炭颗粒和灰分中含有一些金属离子，洗选后有部分金属离子进入煤泥水中。。煤泥水中溶解的大量金属离子对地表水和地下水造成污染。
(3)当煤泥水中含油量增加，水表面膜厚度达到1*104cm时，就影响水的再充氧，同时对水生动植物产生不利影响.
(4)浮选法选煤过程中添加的各种选矿药剂，有些具有一定毒性，煤泥水中残余的浮选药剂将给环境带来危害.
3、煤泥水处理技术现状
煤泥水治理的目标就是泥水分离。采用工业上成熟的固液分离技术，从煤泥水中分离、回收不同品质的细粒产品和适合选煤厂循环的用水做到洗水闭路循环;在煤泥水必须排放时能符合环境保护的排放要求，不污染环境。
3.1常见的煤泥水处理工艺
当前，我国的选煤技术水平完全能够为各种类型选煤厂提供成熟可靠的煤泥水处理全套技术和装备，实现洗水闭路循环。选煤厂完善的煤泥水系统通常包括以下工艺环节:煤泥分选→尾矿浓缩→压滤，缺少其中任何环节，都不能构成完善的系统。
实践证明，不完善的煤泥水系统都无法实现洗水闭路循环。
我国选煤厂应用的几种典型煤泥水流程及其优缺点如表
煤泥水流程 优点 缺点 应用场合
直接浮选→尾煤→浓缩压滤
易于洗水闭路;精煤得到充分回收:经济、环境效益好
投资大;运行成本高
大中型炼焦煤选煤厂
煤泥重介选→尾煤浓缩→压滤 粗煤泥分选精度高，投资较小 粗煤泥回收下限0.lmm，尾煤量大 全重介、难浮选煤泥选煤厂 煤泥水介重力选→粗煤泥直接回收→细煤泥浓缩压滤 投资和运行费川比直接浮选→尾煤浓缩→压滤流程稍低 适于分选密度在1.6kg/L以上的易选粗煤泥;细煤泥量大、脱水困难 动力煤选煤厂及小型炼焦煤选煤厂-
煤泥水浓缩→直接回收
【关键词】动筛跳汰机 分选原理 应用
1 前言
随着国内煤矿井下综采放顶煤工艺的逐步推广，不可避免地混入一定量的顶板矸石，尤其是粒度较大的矸石，致使原煤的煤质变差，此类问题日益突出，如何来妥善的解决的这个问题，就凸显出动筛跳汰机越来越重要的作用。虽然动筛跳汰机在国内已经 发展 应用了十几年，但是在近年来其作为粗粒级排矸分选设备的特殊性能才逐渐被人们所认识并获得广泛运用。
2 动筛跳汰机的工作原理
动筛跳汰机是单段跳汰机，用于从块原煤中预先分选矸石。其区别在于它不用风，也不用冲水和顶水，筛面上物料的松散度由动筛机构的运动特性所决定。动筛跳汰机在工作时，槽体内充满一定高度的水，位于水中的动筛机构在液压油缸的驱动下，绕销轴作上、下往复运动，原料煤给入动筛机构后，在筛板上形成一定厚度的床层。动筛机构在上升时，水介质相对于颗粒向下运动，动筛机构在下降时，水介质形成相对于动筛机构的上升流，颗粒在水介质中作干涉沉降，实现按密度分层。在工作过程中，松散度是由动筛机构的运动特性决定的。分层后的轻产物越过溢流堰，落入提升轮的后端，由提升轮提起倒入溜槽上层排出机体外。重产物由排矸轮排出，落入提升轮的前端，由提升轮提起后倒入溜槽的下层排出机体外。而透筛细粒物料则由槽体底部排料口由脱水斗式提升机排出。
动筛跳汰机示意图见图。其分选过程如下：动筛机构5在液压缸6的驱动下，绕销轴13作上、下往复运动。原料煤给入动筛机构后，在筛板3上形成床层，动筛作上、下运动使床层得到松散，经过多次跳汰后，物料实现按密度分层。分层后的轻物料越过溢流堰8，落入提升轮后段10中，由提升轮提起倒在精煤溜槽11中排出机外；重产品由排矸轮1排出，落入提升轮前段9中，由提升轮提起倒在矸石溜槽12中排出机外；透筛细粒物料落入锥体底部，由脱水斗式提升机排出。
动筛跳汰机适用于处理400~25（13）mm的块煤，是块煤排矸和动力煤分选的一种理想设备，具有设备结构紧凑、单位处理能力大、操作简单、耗水量小、投资省、运行成本低的特点；分选效果接近重介选，技术成熟、工作稳定等优点。并与其他设备可组成多种工艺流程，譬如，+50mm粒级的原煤可采用动筛排矸，-50mm粒级的原煤采用重介或普通跳汰的工艺分选。特别由于其吨原煤用水量仅0.08~0.3m 3 ，当与干法选煤工艺配合使用时，在高寒、缺水干旱地区更能发挥其独特优势。
3 动筛跳汰机的应用现状
目前国内实际使用的动筛跳汰机主要有三种：德国khd humbolt wedag公司生产的romjig型液压式动筛跳汰机（处理面积分别为2m 2 和4 m 2 ）、国产液压式动筛跳汰机、国产机械式动筛跳汰机；国产动筛跳汰机是在借鉴德国液压动筛跳汰机的基础上研制开发的，其核心部件液压站等均从德国进口。作为一种正在广泛推广应用的块煤排矸分选设备，在国内正在使用及待安装的动筛跳汰机，德国产液压式动筛跳汰机共有近40台，国产液压式动筛跳汰机有近20台，国产机械式动筛跳汰机有30余台。从工艺布置看，为达到稳定的分选效果，国产动筛跳汰机需要均匀给料，如果来料不稳定，须在动筛跳汰机前设有缓冲仓。而德国产动筛跳汰机分选效果基本不受给料量的影响，可不设缓冲仓，仅仅沿入口宽度均匀给料即可，这样可简化工艺布置；从使用效果分析，德国产动筛跳汰机不论是其性能还是分选指标均好于国产动筛跳汰机。但不论是进口还是国产的动筛跳汰机用于块煤排矸及分选，都能满足设计需要，即代替人工手选，降低工人劳动强度，并能取得较好的分选效果。
使用动筛跳汰机的优点：
（1）使用动筛跳汰机工艺简单，节省投资，与以往的重介排矸和传统的跳汰排矸相比，可节省成倍投资。工艺比较可见下图：
（2）入料粒度大，上限可达350~400mm，可解开原煤与矸石混合破碎这一难题。动筛跳汰机可在毛煤提升井口后吧矸石分离出来，为后面的破碎等工序创造条件，有效地避免了破碎机破碎矸石。尤其是对矸石易泥化的矿井更为有利。
（3）与采掘机械化程度提高相配套。目前，煤矿采掘机械化程度越来越高，遇到断层一般都会强行通过，瞬时矸石混入率迅速提高，用动筛跳汰机可大部分排除而不至于影响煤质。
（4）可取消人工选矸。对于矿井规模日趋扩大化，人工手选由于其效率低，劳动强度大，已无法适应 现代 化矿井生产的要求。使用动筛跳汰机选矸是解决这一问题的理想选择，可减员增效，提高矿井现代化程度，为建设高产高效矿井创造了条件。
（5）建设新型动力煤选煤厂。目前，我国煤炭的入选比例与世界先进国家相比还比较低，而动力煤洗选的比例特别低，因此，选择适合动力煤洗选的分选设备及工艺，将是提高动力煤入选比例及分选效果的最佳选择。经验表明，动力煤分选具有其固有的特点和要求：
a.尽可能采用简单、可靠的分选工艺。
b.尽可能选用单机处理能力大、节水、节能、运行可靠便于操作的设备。
c.根据原煤煤质的不同，大多采用50、25、13mm分级后块煤洗选排矸。
d.工艺灵活，产品能适应市场变化。
e.投资少、效率高、便于管理生产成本低，以增强市场的竞争力。
近年来，随着原煤入洗量的增加，以及煤质特征的多样化，多种特色的选煤工艺 发展 迅速，而且选煤生产过程自动控制和全厂自动化水平不断提高，选煤厂规模及选煤厂装备向大型化发展。结合目前的市场需求，综合自动化程度、产品调节灵活性、产品质量及稳定性考虑，笔者认为动力煤洗选应更多发展重介选煤工艺和动筛跳汰分选工艺。尤其是动力煤产品质量要求不断提高，可是煤炭生产 企业 却希望采用工艺简单、基建投资少和运行费用低的设备和工艺，这给动筛跳汰机的推广和应用带来了机遇。
关键词：洗煤，机械工艺，常见问题
中图分类号：TD614 文献标识码：A
洗煤工艺是煤炭开采以后的首道工序，其关系着煤炭的质量，洗煤工艺流程能够对煤炭进行有效的净化与分拣，根据性质不同能够对精煤、末精煤、矸石以及中煤进行有效的区分，进而有效地保证煤炭资源的合理调配，并且间接地降低了煤炭的运输成本，也能够提高煤炭能效。可见，洗煤工艺对于推动煤炭企业的发展具有重要的价值意义，同时也是保证资源充分利用的关键工序。
一、原煤的破碎
把大块物料粉碎成小颗粒的过程叫做破碎。用于破碎的机器叫做破碎机。在选煤厂中破碎作业主要有以下要求：
（1）适应入选颗粒的要求；精选机械所能处理的煤炭颗粒有一定的范围度，超过这个范围的大块要经过破碎才能洗选。
（2）有些煤块是煤与矸石夹杂而生的夹矸煤，为了从中选出精煤，需要破碎成更小的颗粒，使煤和矸煤分离。
（3）满足用户的颗粒要求，把选后的产品或煤快粉碎到一定的粒度。物料粉碎主要用机械方法，有压碎、劈碎、折断、击碎、磨碎等几种主要方式。
二、洗煤机械工艺技术的研究
在煤矿中开采出来的原煤往往不能够满足其他行业对于煤炭的应用需求，而且原煤中也会混入很多的杂质。如果不进行洗煤工艺，对于煤炭的运输、应用以及节能环保都是不利的。通过洗煤工艺，也能够根据煤炭的品质对精煤进行有效的筛选，洗煤工艺过程中，既包含物理方法、也包括化学方法以及生物处理的形式。
（一）煤炭筛选的工艺技术
煤炭筛选就是根据原煤的不同粒度进行筛选而后进行洗煤操作，在生产实践中，通常使用面积较大，带有筛孔的筛面对不同粒度的混合材料。洗煤厂中的筛分工艺主要用于对原煤的筛分与处理，其能够在一定程度内去掉原煤中的矸石。筛选工艺分为干筛与湿筛，其能够在一定程度上回收粒度较小的煤炭，进而节约了资源，是提高煤炭回收率的一项措施。
（二）物理洗煤工艺
物理洗煤工艺原理较为简单，其主要是根据物质具有不同的密度而实现煤炭的分离与筛选的，其具体操作措施为：先粉碎或破碎煤质，然后在有机相中提取矿物相，一般用到的方法有重介质法、浮选法和跳汰法。
（三）化学洗煤工艺
常见有生物氧化还原、快速热解、熔融减法、氯解法等，其中90%的全硫与99%的矿物硫和可被脱离。虽然该工艺效果最佳，但对设备要求高，工艺较为繁杂，而且有可能对煤质结构和品质产生影响。
（四）微生物脱硫工艺
微生物洗煤工艺是一种节能环保化的工艺措施，其能够有效地弥补化学洗煤工艺中的不足。即利用硫杆菌、硫化叶菌、假单胞菌等微生物弥补化学洗煤工艺的缺陷，以此降低SO2的排放量，但其需要极高的脱硫环境和大量的低耗高效菌种。
三、消除洗煤设备故障的对策及维护
不当而引发的异常故障，可以通过以下措施加以改善。
第一，提高操作人员的责任心和维修人员的维修技能。如：定期举办设备专题知识讲座，对维修人员、设备操作人员进行相关的设备维护保养和操作使用等基本职业技能的培训，同时加强相关规章制度的学习，提高他们的职业技能以及职业操守。成立设备检修小组，定期对设备进行维护检修，及时对设备进行作业，做到设备检修维护专门化。第二，加强督促检查，在全厂开展设备包机竞赛活动，将每台设备落实到人头，奖罚分明。第三，对因操作不当而易发的各种故障，要从设备控制环节上加以改进，设安全保护措施。第四，严禁违章指挥，违章操作。
四、我国洗煤机械工艺常见的问题及建议
由于洗煤机械工艺是一项复杂的工艺，需要多个工作环节以及多个机械的共同配合，因为受到的影响因素比较多，在我国的洗煤机械工艺中还有很多的问题存在，对洗煤工艺的应用产生了严重的制约。
在煤炭开采施工中，广泛的应用了洗煤机械，煤炭开采对经济的发展提供了重要的条件，但是还有一些问题存在。如，开采煤炭，通过洗煤机械工艺进行洗煤，一定会产生大量的硫，，同时煤炭生产过程排除的废水、废气以及产生的噪声污染，如果不加以控制，都对生态环境造成严重的影响，更加不利于环境友好型与资源节约型社会的构建。其次，在利用洗煤工艺进行煤炭生产的过程中，会造成地表的沦陷，进一步对生态环境造成破坏。通过对水体污染情况的研究，发现洗煤的废水中还有大量有害的药剂与悬浮煤粒存在，对地下蓄水层造成严重的破坏，严重威胁水文地质环境，更加增加了水害发生的几率。
此外，洗煤工艺主要是为了降低煤的灰分，在对物理性质和化学性质进行分析和区别下，将混合在煤中的杂质去除，形成满足需要的产品，但是在洗煤的过程中，硫元素的含量较大，需要对工艺进行改革。
因此，在原煤入洗之前应该进行预处理，并且达到入洗的条件后在进行洗煤操作。同时对于洗煤设备的运行应该制定出完善的洗煤设备以及洗煤水处理设备的维护措施即方式，并且采取相关的设备责任制，实现对生产设备的正确使用以及维护管理。对于新洗煤工艺生产流水线的引入，应该对操作者展开相关的培训，以确保在生产中不出现相应的生产事故以及安全事故。
五、结束语
洗煤技术工艺直接关乎煤炭质量，是煤炭生产加工的关键环节，但在具体实践中，洗煤工艺并不理想，并有很多问题存在，严重地制约着洗煤生产技术的发展。因此为促进煤炭产业长远发展，煤炭企业必须要从整个行业上对提高精煤产出量的重要性有个清楚的认识，一定要优化洗煤工艺，以此改善煤炭质量，解决问题，实现节能减排，更好地保证煤炭企业产品质量和经济效益的有效实现，进而推动中国煤炭市场可持续发展。
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关键词：煤矿开采 技术 现状 方法选择
中图分类号：TD82 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0490-01
随着科学发展观在各行各业的深入贯彻落实，特别是煤矿安全生产越来越倍受各级政府部门高度重视，为此，煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。在发展现代采煤技术的同时，继续发展多层次、多样化的采煤技术，建立具有中国特色的采煤技术理论。如今我国采煤方法已趋成熟完善，伴随放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。本文就对煤矿开采技术的面现状及方法作了以下论述。
一、我国采煤技术方法的应用现状
煤炭企业集团化发展，集团下属企业多、分布地域广。企业结构复杂，存在多级、多专业的管理部门。煤炭产品在生产、销售等过程中容易损耗；煤炭企业在生产经营中所需资金密集度大、所用物资种类繁多；在煤炭生产过程中不可控的因素较多，导致生产计划的不准确和材料消耗的随机性比较大，所以对产品的监控以及成本的控制非常重要。受作业环境的影响，煤炭企业生产技术具有特殊专业要求，涉及面广，专业技术性强。生产过程复杂，生产系统形式多样，各系统协调运做，管理难度大。井下作业环境的独特复杂性，使行业生产技术具有特殊专业要求，涉及面广、种类多，管理难度大。安全生产是煤矿管理工作的重点，煤矿安全监控系统技术复杂、形式多样，监控数据量大。
二、选择采煤技术方法的基本要求
选择采煤方法应当结合具体的矿山地质和技术条件，应做到技术先进、经济合理、生产安全。
（一）技术要先进
一是采煤工作面机械化水平高、单产高。发展高度的机械化是实现高产、高效、安全的决定因素。二是煤炭质量好。选择先进的采煤工艺，改善顶板管理，防止矸石混入煤中，尽量减少煤的含矸率和灰分。在可能的条件下，增加块煤率，降低煤的水分。三是煤炭采出率高。提高采出率，减少煤炭损失，充分利用煤炭资源，是国家对煤炭企业的一项重要技术政策。同时，也有利于防止残留煤炭自燃，保持和延长工作面、采区和矿井的服务年限。
（二）经济要合理
经济合理是评价采煤方法好坏的一个重要依据。一般应符合以下几方面的要求：首先，劳动效率高。主要措施是改善采煤工艺和劳动组织，采用先进的技术和装备，努力实现机械化和自动化。其次，材料消耗少。减少采煤工作面的各种材料消耗，加强管理，改进设计，注意回收复用。最后，成本低。生产成本是经济技术效果的综合反映。降低成本的主要措施是加强生产管理，合理使用劳力，认真组织工作面正规循环作业，实行按项目分类的成本控制，从各方面减少煤炭生产费用。
（三）生产要安全
保证生产安全是煤矿企业一项经常而又重要的任务，应当不断提高科学管理水平，应用先进技术和先进装备，认真贯彻《煤矿安全规程》，不断改善劳动条件，保证安全生产。一般应做到以下几个方面：一方面，合理布置巷道，保证巷道维护状况良好，确保矿井和采区的运输、通风、行人（包括安全避灾路线）系统畅通。建立完善的防火、防尘、防水、防瓦斯积聚和处理各种灾害事故的系统和设施。另一方面，认真编制采煤工作面作业规程，切实加强采掘工艺过程中各工序的监督和控制，有效防止冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故以及其它可能危及人身安全和正常生产的各类事故发生。
三、我国煤炭开采的技术方法
（一）多元化开采技术方法
在不断发展现代化的采煤工艺同时，应不断发展多样化、多层次的采煤工艺，从而建立起具有我国特色的采煤工艺理论。长壁采煤的方法在我国已经发展的十分成熟，而放顶煤采煤的应用技术则在不断的扩展，无论从理论研究上看还是实际应用水平上看，其深度和广度都得到了明显的提高，那些不稳定、急倾斜、地质构造比较复杂的难采煤层的采煤方法及工艺都具有广阔的发展空间，主要是不断改善作业条件，从而提升机械化水平和单产水平。
（二）采场围岩的控制技术方法
研究相应破碎顶板和坚硬顶板等等环境比较恶劣情况下支架围岩同放顶煤开采岩层间的作用机理，研发出顶板动态监测技术及支护质量技术，冲击地压的有效预测及防治等等比较科学合理的岩层控制的技术，确保煤矿开采的安全和高效。
（三）深矿井的开采技术方法
在深矿井中进行煤炭开采的关键性技术有这样几个方面：冲击矿压防治、煤层开采的矿压的控制、井巷布置、瓦斯和热害治理和深井通风等等。现在急需大力研究的为：深井作业场所的工作环境的变化；深井围岩状态及应力场和分布状态的特点；深井冲击矿压的防治技术同监测、监控技术；深井巷道的快速掘进和支护技术及装备、深井的高产高效开采的有关配套技术；深矿井开采的热害治理技术及装备等等。
（四）“三下”采煤技术方法
对开采上覆岩层的运动机地表的沉陷规律进行深入的研究，对那些满足相应地表、地下水资源保护、建筑物需要的开采系数及优化系数进行深入的研究，积极发展相应沉降控制理论及其关键性技术，包含利用地表的废料斜向垮落的方法对相应的采空区进行填实系统；不断的研究并应用多种填充技术及组合式的填充技术，对村庄的房屋进行加固和改造、重建的技术，适合相应村庄的保护性开采技术；近水体开采相应的设计、工艺参数的优化及装备，研发煤矿开采和煤矿所在城市的和谐开采沉陷的控制、开采相应村庄下的压煤、矿井水资源化、土地复垦等技术。
总之，现阶段我国的煤矿开采技术具有多层次的特点，主要形式为半机械半自动综合采煤方式，为了有效提高煤矿开采的效率、质量及安全性，相应的煤矿一定要积极采用新技术和设备，从而提高企业的经济效益和社会效益。
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7.高硫煤的干法分选技术左伟，骆振福，吴万昌，陈尚龙，郭进，刘小军，籍永华
8.哈尔乌素选煤厂产品结构优化探讨翟雄飞，ZHAIXiong-fei
9.水力分级旋流器在我国选煤厂的应用范围及研究方向谢登峰，XIEDeng-feng
10.重介质旋流器直径的选择杜振宝，路迈西，蒋栋，杜兵，崔东宇
11.GPJ-120加压过滤机在望峰岗选煤厂的应用郭德路，GUODe-lu
12.商品煤人工采样精密度试验方法分析康恩兴，KANGEn-xing
13.煤化工产业面临的CO2排放问题及对策煤炭加工与综合利用 王健，WANGJian
14.劣质煤生产蓝炭及与化工产品联产的优越性马金山，赵守国，耿俊玲，徐秀莲
15.型煤固硫添加剂对固硫剂固硫效率的影响李雪，徐东耀，孙峥
16.平朔矿区粉煤灰综合利用途径郑均笛，刘静丽，刘新德
17.焦化氨用于锅炉烟道气脱硫的探讨王平山，李久明，杨任全
关键词：煤炭 洗选技术 发展
煤炭洗选是通过利用煤与杂质存在的物理性质差异和化学性质差异，通过物理、化学或微生物分选的方法将煤有效地从煤炭原料中洗选出来，并加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工技术。按选煤方法的不同，可分为物理选煤、化学选煤、物理化学选煤及微生物选煤。其中，物理选煤是根据煤炭和杂质存在的物理性质差异所进行的分选，如粒度差异、密度差异、硬度差异、磁性差异及电性差异等，主要的物理分选方法包括重力选煤和电磁选煤；化学选煤是利用化学反应使煤炭原料中的有用成分富集，从而达到去除杂质和有害成分目的的工艺过程，常用的化学选煤方法为脱硫；物理化学选煤又称浮游选煤，是依据矿物表面物理化学性质的差别所进行的分选， 目前使用的浮选设备很多，主要包括机械搅拌式浮选和无机械搅拌式浮选两种；微生物选煤是利用某些自养性和异养性微生物的新陈代谢产物在煤中溶浸硫，以达到脱硫的目的。
就目前而言，在实际选煤生产中常用的技术为物理选煤和物理化学选煤技术，能将煤中的无机硫有效地脱除；如果想脱除煤中的有机硫还需采用化学选煤或微生物选煤。而在工业化生产中常用的选煤方法为跳汰、重介、浮选等选煤方法，此外干法选煤近几年发展也很快。
1煤炭洗选技术的新发展
近年来，随着煤炭洗选加工以加快动力煤洗选、提高冶炼精煤质量为重点等思想观念的深入，越来越多的煤炭洗选新技术不断涌现于洗煤行业，不仅提高了洗煤质量，同时也加快了洗煤的进度，促进了洗煤行业的发展。
（1） 三产品、二产品重介工艺技术。随着这两种工艺技术的问世，过去传统重介选煤工艺中存在的种种弊端都得到了彻底的改变，同时，这两种工艺的应用使一些辅助工艺在选煤工艺的前台中得到了有效的应用，使选煤工艺的模式从单一变为复杂多样，提高了可操作性。作为主要分选设备，其入料粒度上限可达80～100 mm，入选粒度范围为80～1 mm之间，单台机器的处理能力最高可达700 t/h，分选效率突破95%以上。打破了国内长期以来多采用小直径重介旋流器组分选的传统理念。
（2）煤泥加压脱水工艺技术。煤泥的脱水程度是衡量煤炭洗选行业发展程度的一个重要指标。近年来，我国的煤泥脱水技术已经有了大幅度的提高。其中，在煤泥脱水环节中使用加压过滤机进行脱水这一措施，更是被大部分选煤厂所采用。加压过滤机的特点是全自动、高效、节能，而且能够连续工作，对于煤泥脱水的生产效率，能显著提高达0.8 t/h·m2，相当于真空过滤机生产效率的9倍，同时还能处理粒级较细、浓度较低的浮精，对原生煤泥的处理有一定的作用。 （3）喷射式浮选机的工艺技术。喷射式浮选机的应用，改善了浮选人料的进料方式，使得煤粒向气泡附着的速度和附着力得到了大大的提高，强化了气泡的矿化过程，提高了生产效率。该浮选工艺能够满足要求处理能力为2.0 Mt/a以上的选煤厂的需要。
（4）微泡浮选柱工艺技术。使用机械搅拌式浮选机进行" JJ址细粒煤泥会导致黏土污染，造成环境污染，无法实现生产过程的最佳化。微泡浮选柱的使用能够产生低灰精煤，并且入料中的污染物无法对其造成影响，同时，微泡浮选柱的性能指标在新流程中也允许使用较好的设计数据。
（5）煤泥重介工艺。目前有一种较为新型的选煤技术，就是煤泥重介工艺。它能够减轻在回收磁性物过程中磁选机的工作压力，并且擅于处理重介系统中。0.5 mm的煤泥。同时，对于精煤回收率以及磁选机的工作效率，也能够使其得到显著的提高。
（6）助滤剂脱水工艺。在煤炭洗选行业中，特别是针对于一0.5 mm以下的煤泥脱水，更是广泛采用以助滤剂进行脱水的工艺。这是指在一些尾煤浓缩池中，添加一定量的絮凝药剂，使得细颗粒在煤泥水中的沉淀时间得以降低，从而使得设备的脱水时间能够得到减少，而入料浓度以及脱水效率都能相应地得到提高。
（7）振动流化床气力分级工艺。堵塞问题在洗煤过程中出现得较为频繁，而使用振动流化床气力分级的工艺却能在根本上解决堵塞的问题。因为振动流化床气力分级机中没有筛网，煤炭水分虽然较大，但是也无法成为筛孔堵塞的致因。同时，由于分级粒度不受筛孔堵塞限制，就可进行6 mill以下任一粒度分级，提高洗煤效率。
（8）自动化集成控制系统。自动化集成控制系统是基于单台技术设备高自动化而发展起来的一项集控技术。凭借着单台设备的优良检测性能和智能操控系统，结合使用集控装置，使大量的PIE单台设备集合起来自动控制，使得系统的控制精度得到了保证，同时也提高了系统的稳定性，又大幅度地降低了现场工作强度，减少了用土，提高了工艺的稳定性能。
（9）自动配煤系统。自动配煤系统又可称为快速定量装车系统，该系统是一项新的集成科技成果，充分利用了定量、计量称量系统、自动闸门控制系统、自动车号扫描系统、大型液压系统、胶带自动输送系统，解决了洗煤行业所困扰的装车速度和计量这一大难题。为大型选煤企业的发展和物流运输能力的提高奠定了基础。
（10）自动化质量监测技术。近年来，自动化质量监测技术有了很大的发展，选煤厂在运行过程中也加大了对自动化采样技术和自动化化验技术的利用，选煤厂生产过程中的实际情况大都是通过一些自动测灰仪反馈出来的，是煤炭洗选加工发展的有利条件。
2 煤炭洗选企业发展趋势
多数的选煤企业基本上都是在向低成本、高效率和高效益的企业方向发展，要在降低成本的情况下提高效率创造高效益，就应靠大型的集成自动化发展来解决以往靠人力操作的工艺问题，以达到降低人工成本、提高工作效率、增加经济效益的目的。长期以来，工业污染一直是煤炭洗选加工所存在的一大问题，包括水污染和粉尘污染。在我国煤炭行业发展过程中，解决煤炭洗选加工过程中的污染问题一直是重中之重，对于水污染问题，现在基本上已得到了解决，主要是通过在洗水系统中实现闭路循环来实现的。解决洗选行业的粉尘污染问题主要有两条途径，一是通过对设备的控制来达到除尘目的，包括采用高端设备和引进先进设备；二是为粉尘创造价值，对粉尘加以利用，为企业创造经济效益，这也是选煤行业未来的发展方向之一。
3 结束语
综上所述，选煤新技术的应用，为加大选煤厂人洗能力提供了技术支持，增加了人洗量，为合理开发研制仓末煤奠定了物质基础，同时新技术的应用也对煤炭产品的降灰、降硫、提高质量起到了决定性的作用。总而言之，煤炭洗选技术的发展，不仅有利于选煤企业的发展，同时也有利于降低其对环境的污染，为人类社会提供一个高质量的生活环境。
参考文献
关键词:煤矿;采煤生产;工艺优化
1煤矿生产系统中回采工艺优化
1.1煤矿回采主要生产工艺
我国煤炭回采工艺分为炮采、普采、高档普采、综采、综放等，目前使用比较多的是高档普采、综采与综放，而爆破采煤只在小煤矿采用。
A.普采。普通机械化采煤与爆破采煤工艺的区别在于普通机械化采煤的破煤和装煤实现了机械化。支护可采用单体液压支柱。根据煤层的厚度和煤的硬度选用中功率甚至是大功率的双摇臂滚筒采煤机，使采煤机的割煤和装煤能力大为提高，甚至还具有破碎大块煤的能力。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—支护叶回柱。
B.综放。综采放顶煤采煤工艺是在综合机械化采煤的基础上发展起来的先进采煤工艺。综采放顶煤采煤法的实施是在厚煤层底部布置一个采煤工作面，利用正常的综合机械化采煤法进行回采，工作面上方的顶煤利用矿山压力的作用或人工松动的方法使其破碎，并随工作面推进将工作面上方的顶煤回收运出。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—移架—放顶煤。
C.充填。充填是采用充填类采矿法矿山的一个主要生产工序。矿山充填是一个复杂的系统工程，涉及充填材料选择、充填混合料配比优化、充填料浆制备及输送、采场充填工艺、充填质量保证等环节。根据所采用的充填材料和充填材料输送方式的不同，充填工艺分为干式充填、水沙充填和胶结充填3大类。其生产工艺为:割煤—清浮煤—移溜—充填—移架。
1.2煤矿回采生产工艺优化
回采、掘进等工艺优化就是要对生产过程、环节以及生产工序进行优化组织，合理安排生产进度，改进和完善操作程序，优化生产系统，节能降耗，降低生产运行成本，从而提高煤炭企业的整体效益。煤炭生产环节多，组织复杂，工作地点多，运输、供电、通风等点多、量少，占用设施设备多，针对这种情况，煤炭行业利用系统优化理论，科学规划掘进及回采工作面，在条件允许的情况下，尽可能集中到一个区域，能够减少运输工作量，减少风耗、能耗等问题。尽可能压缩回采工作面数量，采用大采区、大工作面的生产模式，提高工作效率，减少能耗。
A.采用正规循环作业。正规循环作业是指按工作面生产过程配套的工种及定员，在一昼夜内，遵循一定的回采工艺顺序，保证质量，按时完成既定任务并周而复始地进行采煤作业。采用正规循环作业可以使工作面按计划、有节奏地进行生产，并使回采面空间、工作时间和设备得以充分利用，合理地组织劳动生产。B.网络图优化。通过时差的调整，以最佳方案、最小的物资消耗，取得最大的经济效果，使整个生产管理工作更加科学化和合理化。网络图的优化方法:第一，缩短工程完工时间。通过绘制网络图，就可以得到初始的计划方案。关键线路是网络图的核心，它决定了整个工程的完工时间，缩短每一道关键工序的工时都能缩短整个工程完工时间。在人、财、物有保证的前提下，对初始方案进行调整和改善，进一步缩短整个工程完工时间，为此可以采取以下措施:a.检查工时;
b.细分工序;c.调配力量;d.检查修正。第二，人力、设备、动力的合理安排。在编制网络图时，除了考虑工程进度外，也要尽量合理地安排人力、设备、动力等资源。一项工程的人力、设备、动力必须均匀安排，这不仅能使人员减少流动，而且总需要量也能降到最低。
C.系统优化。回采工作面生产系统是采运、通风与支护系统构成的复合系统。对回采生产工艺进行系统优化，就是要减少回采工艺中不必要的工序或环节，使生产系统向有序、稳态和高效方向发展。如:优化综放工作面集合参数，减少停采煤柱;选择合理的放煤步距;优化放煤方式;优化施工组织等提高回采工作面采出率，创建高产高效生产模式。通过对回采工艺进行优化，科学规划回采工作面，合理安排生产进度，缩短运行距离，减少运输工作量，从而降低风耗、能耗，进而达到节约能源的目的。通过回采工艺的优化可以使回采工作面的工作时间和设备得以充分利用，以最少物资消耗，取得最大的经济收益。同时，还可以协调各工序的平稳运行，减少工序中无序作业所带来的能源浪费与人力、物力消耗，不断提高回采工作面的生产效率，提高矿区的整体效益。
2煤矿掘进工艺优化
巷道主要有三种类型:岩巷、煤巷、半煤岩巷。目前巷道掘进工艺主要有两种:炮掘和综掘。在目前的大型国有煤矿中，视岩层赋存情况，炮掘和综掘并用。
2.1煤矿掘进生产工艺
A.综掘工艺。煤巷综掘是一种破煤、装煤、运煤三大工序全部由掘进机连续完成的作业方式，与炮掘相比具有工序少、速度快、效率高、质量好、施工安全、工人劳动强度小的优点。综掘工艺简单介绍为:破岩—装矸—运输—支护。其具体施工工序流程:交接班—安全质量检查、找线、画线、准备工作、综掘机班检—开启后侧运输系统—开启掘进机进刀、割煤、出煤—临时支护、铺网上托粱—后退综掘机—打注顶板锚机、两帮锚杆—拉胶带机尾(或延刮板输送机)—清理钉道。综掘与炮掘的主要区别在于破煤、装煤工序上，省去了打眼、装药、连线、爆破、排烟等待、耙装、人工出煤等时间。
B.炮掘工艺。炮掘工艺可简单表述为:打眼—装药—爆破—装矸—运输—支护。其具体施工顺序为:交接班—安全质量检查、找线、准备工作—打迎头炮眼—装药、连线—爆破、通风—临时支护、出煤—打顶部锚杆及帮部锚杆—钉道、延刮板输送机、清理。
2.2煤矿掘进工艺的优化
掘进生产工艺主要包括:采掘、运输、通风。各工序中包含着不同的生产环节，各环节的整体协同性决定了掘进生产效率的高低。巷道掘进工艺复杂，通过优化掘进工艺，可以提升掘进效率，降低设备故障，减少人员占用，降低员工劳动强度，缓和采掘矛盾，有利于加强现场管理，提高工作效率。同时对掘进工艺优化还能降低能耗，降低生产运行成本，推动矿区能源管理工作。通过掘进工艺优化可以减少运行距离、通风距离以及通风量，从而达到节约能源的目的。掘进工艺优化增加了平行运行作业时间，减少设备空运行时间，降低无序作业的人力、物力、财力及能源的消耗，提高矿区的经济效益。同时还可以科学规划掘进工作面，合理安排生产进度，协调各工序的平稳运行，不断提高掘进工作面的生产效率。
参考文献:
［1］徐永圻.煤矿开采学［M］．徐州:中国矿业大学出版社，2009.
［2］周英.采煤概论［M］．北京:煤炭工业出版社，2013.
［3］赵利安.采煤概论［M］．徐州:中国矿业大学出版社，2011.
［4］孟宪臣.煤矿开采与掘进［M］．北京:煤炭工业出版社，2008.
关键词：Delphi法 决策方法 矿井应用
中图分类号：F403.6
Delphi法是利用专家的集体智慧对某些复杂问题进行决策的方法，它是美国兰德公司在五十年代初期首先采用的。当时以“Delphi”为此法的代号。Delphi是古希腊历史遗址，是神谕灵验的阿波罗神殿所在地。国际通用称此法Delphi法，也称专家评议法。Delphi是科学决策的一种方法，它已在很多方面表现的相当好的决策效果，求解领域首先有军事继而扩大到外交、环境保护、能源、保健教育等各方面。本文基于Delphi法对矿井生产中井筒位置选择、回采工艺选择，开采方案选择进行了论述。
（一）、基本原理及数学模型
专家评议法是利用专家集体智慧对某些复杂的研究命题进行决策。是依靠专家的经验、知识和综合分析能力进行直观判断。集中集体的智慧是以“权值”及“评价值”的形式来表现。
确定个影响因素的权值的；要确定因素的重要性序列---F值，专家们凭本人的经验和见解，划定个影响因素的重要性序列值F，每一专家提供一份F值的评定值即专家打分表。
（二）、Delphi法在回采工艺选择的应用
目前厚煤层的开采方法有整层开采和分层开采两种回采工艺，其中整层开采又有厚煤层一次采全高和放顶煤的回采工艺方式。就回采工艺系统而言，它是一个多种因素影响的复杂工艺系统，而它的评价和选择就是一个复杂的多目标决策问题。在进行选择时，仅考虑某一指标并不能说明该方案的优劣，需要综合考虑多种因素对可行性方案的影响，如工作面产量、效率、成本等诸多因素，只有这样把所有的因素考虑到了才能选出最适合最优的回采方案。如某矿经建立工作面的经济数学模型，对各种方式的工作面产量和相应的主要费用进行计算，并且对各种工作面回采率进行统计计算，选取典型煤层厚度，将开采方案划分14个。应用计算相对偏差值的方法，求出各方案综合评价指标---加权总均方根偏差 ，当煤层厚度4.2m左右时，一次采全高最为有利，随着煤层厚度的加大，逐渐有利于采用放顶煤开采，对于分层开采，其采准巷道布置复杂，巷道掘进费用和维护费用高，增加了吨煤成本工作面产量也较整层开采低，故不如整层开采有利。
（三）、应用实例与分析
马家沟矿建于1908年，是开滦矿务局最早的矿井之一。目前矿井生产为9水平（-700m），矿井的延伸工程已达11水平（-903），已超过原定的-800m井田深部边界。按-800m井田边界，储量近于枯竭，但为了老矿挖潜，保护国家资源，把深部边界从原来-800m延深到-1200m，即增加了4个水平。9～14水平主要可采煤层为9-2煤层厚度为0.22～8.87m，平均厚度4.33m，12煤层厚3.92～16.64m平均厚8.27m，倾角45～85°。从表面上看，矿井的储量还不错，好像已经获得了新生，但事实上，已是一个与以前不同的超深矿井，并存在着严重的村庄下压煤。由于长时间的开采，矿井储量消耗大，随着矿井后期生产带来一些比较棘手的问题，主要集中在村镇下压煤使生产区域减少，当务之急是解决地面建筑物搬迁与否问题。
根据马家沟矿的这种情况设计方共提出了几种方案，经过初步的技术经济分析最后只留下了三个方案。
（四）、结语
Delphi法是一种考虑指标比较全面，简单有效，易于操作的方法，它已经在矿井决策过程中广泛应用，如井筒位置选择，通风方式选择等，由多个目标、多个因素决定的复杂问题。它比之前矿井中经常应用的方案比较法更直观，应用了模糊数学的原理，把不同因此的量进行无量纲化，从而可以用一个尺度来衡量，可以客观的评比出优劣、高低。Delphi法集中了专家的集体智慧进行决策，避免和防止个别人的主观见解所带来的主观性、片面性，有一定的理论基础因而具有科学性。如果该方法能与计算机程序相结合，将会很好的辅助设计和提高煤矿设计的效率和方案必选的科学性。
参考文献：
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[2] 刘 兵.用多目标决策法选择厚煤层回采工艺方式 [J]. 山西广播电视大学学报，2003，2（35）：105-106
